1、固定化微生物技術(shù)具有反應(yīng)易于控制、穩(wěn)定性強(qiáng)、污泥產(chǎn)生量少、良好保持菌活性、能夠去除高濃度有機(jī)物及難降解物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，且固定化的微生物因其更好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及對(duì)環(huán)境變化的抵抗能力使連續(xù)、穩(wěn)定的生物還原過(guò)程成為可能，因而是一種有潛力的污染物去除方法。但是，由于電子轉(zhuǎn)移受到包埋載體的限制，該生物還原過(guò)程的效率受到限制。在本論文中，我們改進(jìn)了微生物包埋技術(shù)，將具有良好導(dǎo)電性能的碳納米管(CNTs)與包埋劑海藻酸鈉(AL)凝膠混合，包埋Shewan

2、ella oneidensis MR-1，將得到的AL/CNTs/MR-1小球用于污染物的還原。Cr(Ⅵ)、甲基橙、硝基苯分別作為典型的重金屬和具有不同還原途徑的有機(jī)污染物被用作降解對(duì)象來(lái)探索這種方法的有效性。研究發(fā)現(xiàn)CNTs顯著促進(jìn)S.oneidensis MR-1對(duì)Cr(Ⅵ)、甲基橙、硝基苯的生物還原過(guò)程;我們結(jié)合電化學(xué)方法、生物技術(shù)等手段研究了CNTs在這個(gè)體系中的作用機(jī)理。該研究獲得以下主要結(jié)果:
　　 (1)在還原無(wú)機(jī)

3、污染物Cr(Ⅵ)的過(guò)程中，AL/CNTs/MR-1小球?qū)r(Ⅵ)的還原明顯快于AL/M-1小球，這說(shuō)明CNTs的加入加快了Cr(Ⅵ)到可溶性Cr(Ⅲ)的還原過(guò)程。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了CNTs是通過(guò)促進(jìn)電子傳遞而加速了Cr(Ⅵ)的還原。
　　 (2)試驗(yàn)表明，AL/CNTs/MR-1小球還原Cr(Ⅵ)的最適MWCNTs摻雜濃度、溫度及pH分別為0.5％、30℃、6.0～7.0; CNTs的加入可以促進(jìn)Cr(Ⅵ)的還原速率，且該包埋體

4、系的最優(yōu)降解條件與細(xì)胞的生長(zhǎng)條件基本一致。這說(shuō)明，環(huán)境因素主要是通過(guò)影響細(xì)胞的生理活性來(lái)影響該包埋體系的降解速率。
　　 (3)在胞外還原有機(jī)污染物甲基橙的過(guò)程中，在海藻酸鈉/MR-1包埋體系中摻雜0.5％(w/v)的CNTs后，甲基橙的還原速率增大了43％;由于S.oneidensisMR-1主要通過(guò)胞外還原過(guò)程降解甲基橙，且MtrA-MtrB-MtrC途徑是其主要電子傳遞途徑，因此，在這一過(guò)程中CNTs把S.oneidens

5、is MR-1從胞內(nèi)傳遞到OmcA/MtrC上的電子傳遞給甲基橙，起到了類似于電子穿梭體的作用。
　　 (4)在部分胞內(nèi)還原有機(jī)污染物硝基苯的過(guò)程中，在海藻酸鈉/MR-1包埋體系中摻雜0.5％(w/v)的CNTs后，硝基苯的還原速率增大了約80％。加入CNTs包埋MR-1之后， OmcA/MtrC電子傳遞通路在硝基苯的降解中起作用，進(jìn)一步證明CNTs可以接受OmeA/MtrC上的電子并將其傳遞到污染物上，在污染物還原中起到了類似